面向能源互联网智能感知的边缘计算技术研究

随着能源互联网建设的持续推进,大量的传感器接入到系统中,获取的感知数据是海量级的,导致系统传输压力大、主站计算负荷重。传统的传感信息获取处理方式存在数据良莠不齐、数据缺失、格式不统一的问题,引入边缘计算技术定义了智能感知的系统框架,就地实现数据的处理与判决,通过云边协同机制优化系统设计。文章首先给出了多参量智能感知数据优化传输方法,其次提出了面向多参量感知的边缘计算算法的设计方法,涉及数据统一、数据辨识、分布式群智几方面,最后落地在输电线路巡检,在微风振动、舞动分析、增容设计、视频分析、云边升级等方面做了尝试。     

面向分布式光伏状态实时感知的边缘缓存与计算策略

针对分布式光伏部署分散、电力通信网难以支撑光伏业务数据实时接入与处理的问题,提出基于双层边缘计算的分布式光伏数据在线处理策略。首先,构建数据接入、边缘缓存与计算模型,并构建长期网络服务开销最小化的目标函数。其次,针对分布式光伏数据规模随机性强、优化函数难以直接求解问题,提出基于随机对偶次梯度法的在线任务卸载与代码缓存策略,通过将多时隙耦合问题解耦为单时隙独立问题,以在线得到近似最优解。最后,算例验证所提策略的数据处理速率优化性能。     

基于频率特征的微电网孤岛潮流计算

通过对微电网孤岛运行时潮流计算的特殊性分析,将传统牛顿拉夫逊法进行改进,特别针对频率进行计算,且不设置平衡节点,让多电源共同承担功率缺额。根据实际情况,考虑分布式电源和负荷的调节特性,进行潮流计算分析,所得分析结果具有一定参考价值。     

基于KubeEdge架构的边缘智能设备管理研究

电力行业在物联网应用的前景下,不同种类的边缘智能设备将会被大量接入,若按照传统的方式对其进行接入和管理,将给人员运维、信息传输、主站系统信息处理、边缘智能设备的自身管理等方面带来巨大的压力。为了解决上述问题,文章提出基于KubeEdge技术的边缘智能设备管理方法,该方法将Docker容器技术、Kubernetes技术与边缘智能设备相结合,并对KubeEdge架构做针对性地改造(如通道、安全等),实现边缘智能设备对感知层设备的统一安全的接入和管理。     

光伏发电技术在微电网中的应用

微电网已成为一些发达国家补充电力系统一个重要辅助手段,其以更具弹性的方式协调分布式电源,从而充分发挥分布式发电的作用。光伏发电系统具备实施方便、绿色能源的优势,在与微电网相结合后,将成为电力系统的可靠补充,为电网的灵活、可靠、经济运行发挥更大的作用。     

面向电力5G网络的边缘计算安全防护体系分析

近年来,电力5G网络规模建设逐步展开,5G通信网络由于其超高带宽、超低时延及大规模连接的特性,能够为电网发展提供一种更优的无线通信解决方案,电力业务终端互联互通需要一种手段为边缘计算提供可靠的安全技术.文章通过分析电力5G边缘计算软件架构,边缘计算设施本体安全,以及安全加固关键技术,最后给出适合电力5G网络的边缘计算安...     

含风力发电的微电网发电可靠性评估

微电网具有接入各种可再生能源发电装置的能力,但接入风力发电机时,其出力具有随机性和间歇性,对描述微电网发电能力的发电可靠性评估造成困难。文章根据微电网地域范围小、气候特征趋同的特点,提出了分段连续的发电出力概率分布模型,对微电网发电可靠性进行评估,并与蒙特卡罗模拟法进行比较,结果表明该模型和算法具有直观的数学和物理意义,理论上具有精确的计算结果。     

面向智能巡检业务的移动边缘计算定价卸载技术研究

在电力物联网场景中,智能巡检设备在巡检过程中需要处理大量传感数据.巡检设备的电池容量和计算资源有限,会造成诸如故障定位时间长、事故处理响应慢等问题.为提高巡检设备的服务质量,文章考虑移动边缘计算(MobiIe-Edge Computing,MEC)服务器为巡检设备提供计算服务,同时巡检设备可以采用设备到设备(Devic...     

基于边缘计算的新能源电网云-边协同优化调度模型研究

针对新能源电网运行调度过程中调度数据量大、各能源设备运行工况复杂等影响因素使得电网调度难度增加的问题,文章建立了一种基于边缘计算的新能源电网云-边协同优化调度模型。首先,结合布置在新能源电网中的多种智能数据传感器,对新能源电网云-边协同调度框架进行分析研究,建立了基于多节点能源-信息交互的新能源电网云-边协同调度模型;然后,以云服务应用层、边缘计算层作为上、下两个优化调度层,建立以新能源电网运行调度成本最优和调度数据传输延时最小为目标的新能源电网双层优化调度模型,并采用多目标蚁群算法进行求解;最后,搭建相应的仿真模型进行仿真验证。仿真结果表明,文章建立的新能源电网多节点云-边协同调度模型可以有效提高调度优化计算效率,并且能够提升新能源电网调度的经济性。     

分布式发电并联接入微网的控制技术研究综述

智能电网很重要的特点之一就是大规模接入清洁能源分布式发电,因此,加快发展这项技术很有必要.首先通过介绍智能电网,引出了其关键技术之一的微网技术,然后简要分析了系统结构及其控制策略,并对各种控制方法进行了比较,着重对主流控制方法进行了讨论,包括主从控制、电流/功率均分控制以及频率/电压下垂控制.最后,总结对比了各种方案的优劣并提出展望,逆变器控制技术的研究对智能电网的构建具有重要意义.     

基于自适应离散粒子群优化算法的微网中DG选址定容

基于对微网中分布式电源（DG）待选站址确定方法的分析,以微网的年费用最小为优化目标,建立了微网中DG选址定容的优化规划模型,综合考虑了DG及其负荷的时序特性、用户停电损失、购电成本、环保补贴等因素,全面衡量了微网在提高供电可靠性、实现清洁高效电能供应上的综合效益。将自适应离散粒子群优化算法应用于规划模型的求解中,得出了微网中DG的优化配置方案,并在Matlab中编程实现了规划模型及算法。在上海市某居民小区29节点微网中DG的优化配置应用中,验证了该模型及算法的有效性。     

基于边缘计算的电力智慧物联系统设计与实现

随着电力物联网的逐步推进,适应电网特征的边缘计算框架逐渐成为其中的关键技术。目前国家电网有限公司各专业信息系统存在感知信息不共享、未实现一次采集、难共享共用和智能管控等难题,迫切需要应用互联网思维和高效能边缘计算等技术手段,建设智慧物联体系。文章所述边缘计算框架立足于电力物联网边缘计算的功能需求,以国家电网有限公司电力物联网框架为基础,通过物模型、云边交互协议、规则引擎、智能生态等模块的设计,在边缘侧实现国网公司统一智慧物联体系“多元感知,多态接入,统一模型,统一物联”的目标。通过开展在功能性、非功能性、性能以及应用场景等方面的实验验证和试点建设,表明边缘计算框架在业务适配性和数据共享方面具有优势。     

分层控制在微网中的应用研究

针对微网的特点提出了一种分层控制方法,通过弱通信通道来实现上层对下层的控制,该控制方法兼有分散控制和集中控制的特点,可以提高微网的智能性和灵活性。提出的分层控制主要包括三层:基于下垂控制理论的初级控制,对初级控制产生的偏差进行调节恢复的次级控制和负责管理微网与外部配电系统之间联接的三级控制。通过对某个微网系统的分层控制实验,验证了分层控制方法能较好地实现对微网的控制,证明了该方法的可行性。     

分布式发电技术及其并网后的问题研究

为研究分布式发电技术（DG）及其并网的影响。介绍了分布式电源的概念、分类及特点,并从分布式电源的并网、电压调整、谐波问题、继电保护、孤岛等方面分析了分布式电源对电力系统的影响。分析表明：妥善解决好并网影响将有利于DG的更大发展,不仅能充分发挥DG的优点作为传统供电模式的一个重要补充,还将在能源综合利用上占有十分重要的地位。     

含液流电池的微网环境经济调度模型及应用

鉴于储能技术的应用可提高微网运行的经济性与可靠性,将含液流电池的微网作为研究对象,建立了基于机会约束规划的含液流电池的微网环境经济调度模型,该模型以微网运行成本与污染物治理费用最小为优化目标,以旋转备用容量在某一置信水平下满足系统可靠性要求作为概率约束条件,采用基于自适应变异的改进遗传算法对模型进行求解,并采用蒙特卡洛模拟法处理模型中的概率约束条件。实例应用结果表明,模型具有合理性与有效性。     

考虑多参数不确定性的微电网优化运行

针对微电网中多种不确定性因素的影响,提出一种基于云理论的随机框架进行处理,通过使用云滴模拟多不确定性问题,将不确定性的模糊性和随机性的定性分析转化为定量分析。针对1 d中不同时段微电网不确定性因素的变化情况,建立考虑经济性与可靠性的微电网优化调度模型,利用磷虾群算法对模型进行求解,并提出一种基于列维飞行的修正方法以提高算法的局部搜索能力。最后以17节点微电网仿真系统为例进行仿真计算,验证了所提方法的有效性和优越性。     

基于稳定连接的配电网边缘划分方法及应用研究

随着能源互联网的建设,为了应对配电主站所面临的数据接入和计算压力,文章提出了二级配电网边缘架构,以分布式边缘智能架构缓解主站压力。主要从边缘定义、划分方法、边缘功能描述与交互描述4个方面对所提边缘架构进行介绍。提出电网稳定连接区域概念及其生成方法,并结合南京地区电网实例,说明了以电网稳定连接区域作为边缘划分的合理性。最后,对所提边缘架构在配电网中的实际应用场景进行了设计和展望。